納米Ni-γ-Al-,2-O-,3-加氫脫硫催化劑的研究.pdf

1、最近幾十年，隨著環(huán)境法規(guī)中對(duì)汽油和柴油中硫含量的要求極限越來越低，而高硫和劣質(zhì)原油所占原油的比重越來越高，要求燃油向無鉛、低硫、低芳烴和高辛烷值方向發(fā)展，是今后燃油的生產(chǎn)方向。因此，需要改進(jìn)加氫脫硫處理過程和研制具有更高脫硫活性的催化劑，但改進(jìn)加氫脫硫處理過程需要大量的設(shè)備和資金投入，相比之下，開發(fā)出具有高活性的加氫脫硫催化新材料，更為人們所關(guān)注。 在化工催化領(lǐng)域中納米粒子因其顆粒小、比表面積大、表面存在大量的空價(jià)原子而具有很高

2、的表面活性，有利于提高催化劑的高選擇性和高反應(yīng)活性，引起了催化工作者的重視。γ-Al<,2>O<,3>因其熔點(diǎn)高、比表面積大、機(jī)械性能優(yōu)良、價(jià)格低廉，作為催化劑載體廣泛應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域。 本文依據(jù)氫氧化鋁制備的傳統(tǒng)工藝，采用NaAlO<,2>-CO<,2>法在旋轉(zhuǎn)填料床中制備氧化鋁的前驅(qū)體(擬薄水鋁石)，經(jīng)焙燒后制得納米纖維狀γ-Al<,2>O<,3>，考察了制備條件對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和粒子形貌的影響；將本法制備的納米活性氧化鋁作為

3、催化劑載體，制備出納米Ni/γ-Al<,2>O<,3>負(fù)載型加氫脫硫催化劑，考察了催化劑制備條件對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)及形貌的影響；并將其應(yīng)用于噻吩和環(huán)己烷為模型化合物的加氫脫硫反應(yīng)中，對(duì)其催化性能進(jìn)行了初步研究。 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：以納米纖維狀γ-Al<,2>O<,3>為載體，利用工藝路線簡(jiǎn)單的等體積浸漬法可以制備出納米級(jí)催化劑，平均粒徑為10nm～20nm，比表面積在130m<'2>/g以上，活性組分主要為Ni元素的氧化物；當(dāng)浸漬液濃

4、度為8％時(shí)，活性組分在載體上的分散比較均勻，粒子大小一致，對(duì)載體的覆蓋比較完全；浸漬時(shí)間為16h時(shí)，負(fù)載效果較好，隨浸漬時(shí)間的延長，催化劑比表面積減小呈平緩趨勢(shì)；焙燒溫度為500℃時(shí)，催化劑形貌最佳，活性組分粒子在催化劑表面均勻分布，平均粒徑在10nm～20nm，沒有發(fā)生團(tuán)聚等現(xiàn)象。隨著Ni負(fù)載量的增大，催化劑的脫硫活性先升高后降低，Ni負(fù)載量為16wt％時(shí)噻吩具有最高的轉(zhuǎn)化率；反應(yīng)溫度的改變對(duì)噻吩加氫脫硫轉(zhuǎn)化率有較大的影響，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率